авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

«Бурая лесная Чернозем глеевая почва обыкновенный (грунтового Чернозем умеренный, ...»

-- [ Страница 2 ] --

Мангровые леса в своем типичном выражении образуют по на­ правлению от моря к берегу четко выраженные полосы разных видов растений (рис. 6 ). Первую от моря полосу с наиболее глу­ боким приливом (до 2 -3 м) составляет ризофоровая мангрова, деревья которой (Rhizophora mucronata в Тихом и Индийском океанах и Rhizophora mangle в Атлантическом) имеют мощные ходульные корни, полностью обнажающиеся во время отлива. Во втором поясе пневматофоровой мангровы деревья более низкие (многие виды Aviecennia, Sonneratia, Bruguiera и других родов) и имеют на корнях идущие вертикально вверх отростки — пневма тофоры, служащие для корневого дыхания, которые также обна­ жаются во время отлива. Наконец, третий пояс представлен низко­ рослыми зарослями кустарниковой пальмы Nipa fruticans и болот­ ного финика.

Для мангровых зарослей характерна обильная фауна: различ­ ные моллюски, крабы и другие ракообразные, многочисленные черви, специфические мелкие рыбки, зарывающиеся в ил и прыга­ ющие по ходульным корням и пневматофорам деревьев во время отлива.

Для экологии мангров характерны: 1) периодическое дважды в день затопление поверхности во время приливов морской водой и дважды в день освобождение от воды во время отливов;

2) по Рис. 6. Мангровый лес:

1 — ризофоровая мангрова (Rhizophora mucronata, R. mangle);

2 — пневматофоровая мангрова (Avicennia sp., Sonneratia sp., Bruguiera sp.);

3 — пальмовая мангрова (Nipa fruti­ cans, Phoenix paludosa) стоянная обводненность илистого грунта — почвы;

3) постоянное высокое содержание морских солей в почве и насыщающей ее воде, но меньшее, чем в морской воде, благодаря опресняющему действию приходящих сюда с берега грунтовых вод;

4) постоянно высокая температура тропического пояса.

Формирующиеся в описанных условиях мангровые почвы спе­ цифичны прежде всего в том отношении, что они не имеют про­ филя в обычном понимании, а представлены лишь единым гене­ тическим горизонтом АС — это сплошной илистый вязкий слой темно-серой окраски, «соленая морская грязь». Характерна по­ стоянная биотурбация почвы в результате жизнедеятельности обильной фауны, ведущая к интенсивной гомогенизации всего биогенного слоя.

Почва обогащена элементами минерального питания: здесь много азота (в аммиачной форме), фосфора, калия, кальция, маг­ ния, микроэлементов. Это область активного роста суши в сторону моря, где откладывается приносимый с побережья глинистый ал­ лювий, перерабатываемый морскими приливами и биологической деятельностью мангров. Много сюда поступает и органического вещества с аллювием и в результате собственного круговорота углерода. Почвы мангров содержат 5—10% органического веще­ ства, преимущественно гуматного состава.

В результате постоянного насыщения водой и обилия органи­ ческого вещества при высокой температуре интенсивно идут вос­ становительные процессы;

в среде присутствует свободный серо­ водород, при достаточном количестве металлических катионов дающий нерастворимые сульфиды (темный цвет почвы связан не только с гумусированностью, но и с присутствием сульфидов ме­ таллов и гидроксидов марганца). Реакция почвы нейтральная или слабощелочная, обусловленная высокой соленостью почвенного раствора и обилием катионов в среде.

Мангровые почвы составляют ценный земельный фонд, в част­ ности для рисосеяния. По многим побережьям они давно освоены человеком, особенно в крупных дельтах рек, где на месте мангров уже давно существуют рисовые поля, занимающие многие мил­ лионы гектаров. Освоение мангровых почв довольно простое, хотя и трудоемкое. Нативная технология сводится к следующему: об­ валованием от моря отделяется участок мангрового леса;

после его высыхания (мангровый лес не может существовать без посто­ янного прилива и быстро погибает) лес выжигается и участок раскорчевывается и распахивается;

сразу же сеется рис при за­ топлении дождевой водой. Почва промывается при этом в течение одного-двух сезонов в условиях постоянного оттока высоко сто­ ящих грунтовых вод и становится опресненной. Одновременно почва сильно подкисляется, прежде всего в результате окисления сульфидов: рН при этом может упасть с 7,5 до 2,5—3,5.

4.4. Маршевые почвы Маршевые почвы — это тоже своеобразные субаквальные поч­ вы дельтовых плавней и приморских и озерных маршей, занятых преимущественно тростниковой (включая папирус, лотос) расти­ тельностью. Они распространены в бореальных, суббореальных и субтропических поясах и экологически сходны с мангровыми поч­ вами, будучи подвержены периодическому воздействию приливных или нагонных вод. Различают пресноводные и солоноводные марши. Первые формируются по побережьям пресных озер (на­ пример, большие пространства вокруг озера Виктория в Африке), вторые — соленых озер и морей. Плавни в дельтах рек в значи­ тельной мере опреснены, хотя также имеют некоторую соленость, увеличивающуюся по мере приближения к морю, как например, плавни Волги, Кубани, Дуная.

Маршевые почвы иногда объединяют с болотными, соответ­ ственно показывая их на картах, хотя это не вполне строго. Само­ стоятельность маршевых почв определяется их водным режимом (практически постоянное затопление) и отсутствием профиля:

как у мангровых почв, у них есть лишь один горизонт АС, обога­ щенный гумусом, восстановленными соединениями.

Освоенные маршевые почвы постепенно разделяются на два го­ ризонта — верхний гумусовый и нижний глеевый, постепенно эво­ люционируя в болотные, лугово-болотные и луговые почвы по мере роста дренированности. Такое происхождение имеют почвы поль­ деров Северной Европы. При дренировании и окислении они часто превращаются в «кошачьи глины», названные так благодаря ярким соломенно-желтым пятнам ярозита (сульфат железа), разбросан­ ным по фону сизой оглеенной почвенной массы. Соответственно при окислении из нейтральных и слабощелочных они становятся сильнокислыми (рН до 2,5—3,5).

Вследствие неустойчивости гидрологического режима речных дельт и побережий в маршах характерна довольно большая пестро­ та почвенного покрова: чередование типичных илистых однород­ ных маршевых почв с торфяниками, каменистыми пространствами (кник-марши Северной Европы), солончаками.

4.5. Аллювиальные (пойменные) почвы Большая группа аллювиальных почв формируется на поймен­ ных террасах речных долин. Пойму имеют практически все реки.

Чем крупнее река, тем шире у нее пойма, хотя имеются и исключе­ ния, связанные с общей географией земной поверхности. Поймы рек занимают около 3% площади суши земного шара. Пойменная терраса — самая низкая и молодая в системе террас речной доли­ ны, ежегодно в паводковый период заливаемая полой водой. Па­ водковый период у разных рек, в зависимости от характера пита­ ния реки, может быть связан со снеготаянием в бассейне реки, Рис. 7. Схема с т р о е н и я речной ДОЛИНЫ:

1. — прирусловье;

2 — центральная пойма;

3 — при террасье;

I и II — первая и вто­ рая надпойменные террасы;

КБ — ко­ ренной берег;

Р — русло реки;

а — древний аллювий;

б — современный аллювий;

пункти­ ром показан уро­ вень грунтовых вод в меженный период;

точка­ ми — уровень па­ водковых вод с таянием ледников в истоке, с муссонными ливневыми дождями, но обычно в то или иное время он есть у всех рек. У зарегулирован­ ных рек время и высота паводка полностью регулируется чело­ веком путем накопления воды в водохранилищах и постепенных попусков. В речной пойме имеют место два специфических про­ цесса — поемный и аллювиальный.

Поемный процесс — это периодическое затопление почв пой­ менной террасы паводковыми водами. Аллювиальный процесс — это накопление речного аллювия в результате оседания на поверх­ ности пойменных почв твердых частиц из паводковых вод. В ре­ зультате аллювиального процесса на поверхности поймы идет еже­ годное отложение аллювия, немедленно вовлекаемого в почвообра­ зование. Поэтому аллювиальные почвы постоянно растут вверх, получая систематически новые порции почвообразующей породы.

Важно подчеркнуть, что непременным фактором аллювиаль­ ного почвообразования являются грунтовые воды.

Во всякой развитой пойме можно различить три существенные части: прирусловая приподнятая часть или прирусловый вал, центральная наиболее выровненная часть поймы и притеррасное понижение (рис. 7). Ширина прирусловой поймы обычно неболь­ шая, составляющая у малых рек 20—50 м, но у крупных рек может достигать нескольких километров. Центральная пойма имеет, как правило, наибольшую ширину, достигая иногда не­ скольких десятков километров. Поскольку русло реки постоянно меандрирует, то части поймы могут во времени и пространстве меняться местами, что приводит к большой неоднородности и слоистости аллювиальных отложений, чередованию по вертикали песков и глин.

При разливе реки в половодье наибольшая скорость потока создается в прирусловой части поймы. Соответственно в прирус­ ловье откладывается наиболее грубый галечниково-песчаный аллю­ вий. В центральной части поймы аллювий более тонкий, пылевато суглинистый. В притеррасном же понижении, обычно занятом болотом с высокостебельной растительностью, скорость потока минимальная, и здесь откладывается наиболее тонкий глинистый органоминеральный аллювий.

В период межени грунтовые воды, дренируемые рекой и вы­ клинивающиеся в пойму с коренного берега, в прирусловье опуска­ ются относительно глубоко и не влияют на почвообразование.

В центральной пойме они находятся неглубоко и захватывают своим влиянием нижнюю часть профиля, обусловливая развитие типичного гидроморфно-аккумулятивного почвообразования, а в притеррасье происходит выклинивание идущего с водораздела грунтового потока и вода стоит на поверхности, вызывая заболачи­ вание.

Пойма является геохимическим барьером для многих веществ, приносимых грунтовыми водами с водораздельных пространств:

из гумусовых вод здесь выпадают органические вещества и кремне­ зем, из железистых — оксиды железа и марганца, из гидрокар­ бонатных — известь и гипс, из соленых — гипс, сульфат и хлорид натрия.

В верхнем течении реки аллювий наиболее грубый, песчаный.

Грунтовые воды здесь свободно дренируются руслом реки. В сред­ нем течении река в межень дренирует фунтовые воды, а в поло­ водье подпирает их. В нижнем течении грунтовые воды часто не имеют оттока и не дренируются рекой, а подпираются ею. Поэтому постепенно вниз по течению условия дренажа в пойме ухудшаются, замедляется скорость потока и возрастает минерализация речных и грунтовых вод, растет тенденция к заболачиванию и засолению.

Особую роль в речных долинах играют дельтовые области, име­ ющие огромную площадь (Обь — 4000 км 2, Дунай — 5640, Аму дарья — 9000, Волга — 19 000 к м ). Вследствие естественного раз­ вития дельтово-аллювиального процесса, накопления в дельтах огромных масс аллювия дельты постоянно мигрируют, смещаясь в сторону на десятки и сотни километров. Так, весь северный При каспий сложен древними дельтами Волги, Урала, Терека, которые неоднократно меняли свое положение. Каракумы созданы древ­ ними дельтами Амударьи, смещавшимися от Каспия до Арала.

До 1000 км известно смещение дельты Хуанхе.

Для аллювиального почвообразования в поймах и дельтах рек характерен ряд экологических особенностей, связанных с общей биогеохимией этих специфических ландшафтов суши, среди кото­ рых необходимо отметить следующие:

— формирование аккумулятивной, наносной, переотложенной коры выветривания за счет подвижных продуктов выветривания и почвообразования, поступающих со всей площади водосбора в пойму реки в виде механических и химических осадков как из полых вод при паводках, так и из выклинивающихся в пойме грунтовых вод;

— накопительный, аккумулятивный баланс почвообразования:

с речным аллювием и из грунтовых вод в пойму поступают и ак­ кумулируются в аллювиальных почвах глинистые минералы, гумус, СаСO 3, соединения Р, К, N, Fe, Mn, микроэлементов, в соответ­ ствующей геохимической обстановке водорастворимые соли;

— поемный амфибиальный водный режим при периодическом затоплении поверхности и постоянном участии грунтовых вод в почвообразовании;

— уравновешенный тепловой режим благодаря высокой об­ водненности: в жарких аридных районах в поймах прохладнее, а в холодных северных районах в поймах теплее, чем на окружаю­ щей территории;

— постоянное омолаживание почвы в результате системати­ ческого вовлечения в почвообразование новых порций свежеотло женного аллювия, сопровождаемое ростом почвы вверх;

— развитие почвообразования одновременно с осадконакопле нием и формированием материнской породы;

— гидроморфизм почвообразования при проточном водном ре­ жиме в прирусловье и центральной пойме;

— преобладание окислительной обстановки в основной части поймы вследствие насыщенности паводковых вод кислородом и по­ ступления окисленных соединений с наилком;

— высокая биогенность среды на фоне высокой обеспечен­ ности биофильными элементами при постоянном пополнении их запаса;

согласно Г. В. Добровольскому, поймы и дельты рек — это области наибольшей плотности жизни, включая флору и фауну.

Соответственно отмеченным экологическим особенностям и прежде всего высокой обеспеченности водой и элементами мине­ рального питания почвенный покров пойм и дельт обладает высо­ ким потенциальным плодородием. В природных условиях в поймах рек развиваются высокопродуктивные травяные луга, иногда сме­ няемые пойменными (тугайными) лесами. Однако в разных частях поймы природная растительность различна: в прирусловье это обедненные ксерофильные, часто псаммофитовые луга и кустарники (ивняки);

центральная пойма — это наиболее продуктивные залив­ ные луга;

в притеррасье формируются осоково-тростниковые, чер ноольховые и другие низинные болота.

Почвенный покров речных пойм очень пестрый, сложный, мо­ заичный в связи с постоянным меандрированием речного русла и миграцией различных частей поймы. Отсюда широкое распро­ странение полициклических, погребенных почв. Разнообразие вносится и разнокачественностью речного аллювия в поймах раз­ ных рек, его разным возрастом.

Среди большой группы аллювиальных почв в современной со­ ветской систематике различаются следующие типы:

I подгруппа типов — аллювиальные дерновые почвы Тип 1 — аллювиальные дерновые кислые (слоистые примитив­ ные, слоистые, типичные, оподзоленные) Тип 2 — аллювиальные дерновые насыщенные (слоистые при­ митивные, слоистые, типичные, остепняющиеся) Тип 3 — аллювиальные дерновые карбонатные (опустыниваю щиеся) II подгруппа типов — аллювиальные луговые почвы Тип 4 — аллювиальные луговые кислые Тип 5 — аллювиальные луговые насыщенные Тип 6 — аллювиальные луговые карбонатные Тип 7 — аллювиальные лугово-болотные III подгруппа типов — аллювиальные болотные почвы Тип 8 — аллювиальные иловато-перегнойно-глеевые Тип 9 — аллювиальные иловато-торфяные Аллювиальные дерновые почвы — это почвы прирусловой пой­ мы, преимущественно песчаные, слоистые, слабо переработанные почвенной фауной и корневыми системами растений. Отсюда их старое название «пойменные слоистые» почвы. В типичном выра­ жении они имеют профиль А-С со. слаборазвитым гумусовым го­ ризонтом, содержащим 1—3% гумуса. В меженный период они имеют лишь атмосферное водное питание при глубоких грунтовых водах. Эти почвы могут быть кислыми, насыщенными или карбо­ натными в зависимости прежде всего от зонального положения и степени промывания атмосферными осадками. В связи с песча­ ным составом и низкой гумусированностью они имеют невысокую емкость катионного обмена (10—15 мг-экв/100 г) и низкую бу ферность. Это наименее развитые и наименее плодородные почвы поймы.

Аллювиальные луговые почвы формируются в центральной пойме при атмосферно-грунтовом водном питании в меженный пе­ риод. Высокопродуктивная разнотравно-злаковая луговая расти­ тельность развивает на этих почвах мощную корневую систему, охватывающую большой слой почвы и интенсивно оструктуриваю щую почвенную массу, что вместе с растрескивающимся пылевато суглинистым ежегодным наилком дает высокую структурность почвы в целом. Отсюда их старое название «пойменные зернистые»

почвы. Профиль аллювиальных луговых почв простой, но содержит обычно много переходных по гумусированности горизонтов: Ad A-AC-Cg. Характерна высокая гумусированность горизонта А (8—12 % ), высокая емкость катионного обмена (20— мг-экв/100 г).

В нижней части профиля в зоне влияния капиллярной кай­ мы грунтовых вод почвы всегда глееватые. Они часто конкре­ ционны: содержат железисто-марганцовые или карбонатные кон­ креции, иногда те и другие вместе;

железистые конкреции пре­ обладают в типе кислых почв, а карбонатные — в насыщенных и карбонатных почвах.

Аллювиальные луговые почвы исключительно плодородны, при­ чем их плодородие постоянно воспроизводится в аллювиальном и гидроморфном процессах. Они имеют оптимальную структуру и оптимальный для травянистых растений водный режим.

Аллювиальные болотные почвы — это почвы притеррасных либо старичных понижений. Почвы всегда сильно заилены, что отражено в их типовой номенклатуре. Профиль почв типичен для болотных: A(T)-G. Пойменные болота относятся к низинному эутрофному типу. Они богаты азотом, фосфором, другими эле­ ментами минерального питания растений. Почвы постоянно под­ топлены выклинивающимися здесь фунтовыми водами.

4.6. Болотные почвы Болотные почвы широко распространены на земном шаре в различных природных зонах, но главные площади их сосредото­ чены в тундре, в зонах бореальных и тропических лесов на великих водно-аккумулятивных низменностях (Западно-Сибирская, Ама­ зонская).

Поскольку болота образуются всегда в условиях застойного избыточного увлажнения, грунтового или поверхностного, их распространение тесно связано с характером геоморфологии и общей дренированности территории. Так, М. Н. Никоновым было показано, что торфяные болота занимают 1—3% территории при моренно-холмистом рельефе, 3—10% на моренных равнинах и 30—40% на древнеаллювиальных равнинах.

Современное болотообразование охватывает всю эпоху голо­ цена и продолжается в настоящее время в результате заболачи­ вания водоемов и суши. Заболачивание водоемов происходит в результате их зарастания (рис. 8) или нарастания (развития сплавины) (рис. 9) с образованием торфа разного состава соот­ ветственно стадии заболачивания. Зарастание свойственно озер­ ным и старичным мелководьям, а также мелководьям искусствен­ ных водохранилищ. Нарастание сплавины имеет место на озе­ рах с относительно обрывистыми берегами. При зарастании образуются низинные эутрофные и мезотрофные болота, при нарастании сплавины, как правило, — верховые олиготроф ные.

Заболачивание суши происходит несколькими путями, но всегда при застойном гидроморфном водном режиме, который может создаваться атмосферными, намывными склоновыми, намывными русловыми, грунтовыми, грунтово-напорными водами.

Заболачивание водами атмосферных осадков имеет поверхно­ стный характер и связано с превышением осадков над испарением, т. е. свойственно холодным гумидным районам субарктического и бореального поясов. Непосредственной причиной заболачивания служит застой воды на поверхности в результате развития Рис. 8. Заболачивание водоема путем зарастания (по В. Н. Сукачеву, 1926):

1 — осоковый торф;

2 —тростниково-ро гозовый торф;

3 — торфянистый сапро­ пель;

4 — смешанно-водорослевый сап­ ропель;

5 — озерный аллювий Р и с. 9. З а б о л а ч и в а н и е в о д о е м а путем н а р а с т а н и я с п л а в и н ы ( п о С. Н. Т ю р е м н о ву, 1 9 7 6 ) :

а — в водоеме с минерализованной водой;

б — в водоеме с мягкой слабоминерализован­ ной водой;

в — в водоеме с неминерализованной водой;

1 — древесно-осоковый торф;

2 — осоково-ситниковый торф;

3 — осоково-шейхцериевый торф;

4 — тростниковый торф;

5 — сфагновый т о р ф ;

6 — смешанно-водорослевый сапропель;

7 — глинистый сапропель мерзлоты, слабой водопроницаемости почв и пород, наличия вла­ гоемкого органического покрова на поверхности — мощной подстилки или мохово-лишайникового ковра. В том случае об­ разуются верховые олиготрофные, реже мезотрофные болота.

Заболачивание намывными склоновыми и русловыми водами приводит к возникновению низинных или переходных болот на подножьях склонов и в речных долинах. При грунтовом забо­ лачивании формируются низинные болота. Заболачивание может иметь место при мягких, жестких и соленых грунтовых водах.

В первом случае в болотных почвах наблюдаются отложения болотной руды — больших скоплений лимонита, во втором — от­ ложения болотного мергеля, а в третьем — водорастворимых солей.

Заболачивание почв может быть следствием изменения гид­ рологического режима деятельностью человека. Наиболее рас­ пространенные примеры таких явлений: заболачивание вырубок во влажно-лесном поясе при снятии транспирационной функции леса;

подтопление обширных пространств вокруг водохранилищ и открытых земляных каналов в результате инфильтрации и подъ­ ема уровня грунтовых вод;

заболачивание орошаемых полей в результате избыточных поливов при отсутствии искусственного дренажа.

По характеру водного питания и обеспеченности элементами минерального питания болота делятся на верховые (олиготроф­ ные), переходные (мезотрофные) и низинные (эутрофные).

Верховые болота возникают на водораздельных пространствах в результате атмосферного переувлажнения или нарастания сплавины на озерах. Их характеризует бедность элементами минерального питания растений, кислая реакция среды, преимущественное развитие сфагновых мхов. Переходные болота образуются путем смешанного заболачивания и имеют атмосферно-грунтовый тип питания. Соответственно они имеют переходные характеристики.

Низинные болота формируются при грунтовом увлажнении или зарастании озер. Они богаты элементами минерального питания растений, имеют нейтральную реакцию среды, отличаются акку­ муляцией соединений железа, извести, солей. Это типичные пред­ ставители аккумулятивных ландшафтов, являющихся геохимиче­ скими барьерами для многих веществ.

Для болотообразования и формирования болотных почв характерны два сопряженных процесса — торфообразование в верхней части профиля и оглеение в нижней. Соответственно профиль болотных почв обычно имеет простое строение Т (A)-G.

Торф — это продукт специфической трансформации мертвого органического вещества в условиях анаэробиозиса, когда проис­ ходит накопление промежуточных продуктов распада органичес­ ких соединений и их консервация. По составу торф может быть древесным, древесно-осоковым, древесно-моховым, осоковым, зеленомоховым, сфагновым. Соответственно меняется его био­ химический состав, связанный с составом растений-торфообра зователей (табл. 2 ).

Т а б л и ц а 2. Содержание углеводов в растениях-торфообразователях, % на сухое органическое вещество Углеводы, легко Растения Целлюлоза гидролизуемые 2%-ной HCI Древесные 45— Травы 25—32 Мхи 15—18 Лишайники 2—5 Существенно изменчива зольность торфов. Для верховых торфов она составляет (в %) 0,5—3,5 при рН 2,8—3,6;

для переходных — 4—7 при рН 3,6—4,8;

для низинных — 5—18 при рН 5—7. При наличии минеральных примесей зольность торфа может возрастать до 20—30%- Встречаются торфа с высоким содержанием извести или лимонита.

Степень разложенности торфа имеет существенное значение для его характеристики как природного ресурса. Она может быть определена чисто морфологически либо количественно на основании измерения соотношения между разложившимся материалом и сохранившими строение растительными остатками.

Степень разложенности торфа можно определить и по показа­ телю его гумификации ( П Г Т ), который вычисляется путем умно­ жения содержания гуминовых кислот в торфе (С г к, %) на показа­ тель их оптической плотности Е 4,65 0,001 % (Д. С. Орлов, Т. А. Горе­ лова) :

0,001 % ПГТ = СгкЕ4,65.

Соответственно этому показателю степень гумификации торфа может быть выражена как очень низкая............0,5 высокая.................2,5-3, низкая........................0,5-1,5 очень высокая......3,5-4, средняя.......................1,5-2, При торфообразовании наблюдается обеднение торфа золь­ ными элементами по сравнению с их содержанием в рас тениях-торфообразователях верховых болот. В низинных же и переходных болотах имеет место обратная картина за счет допол­ нительного поступления элементов в торф с грунтовыми водами (табл. 3).

Избыточное атмосферное (при низком испарении) или грун­ товое увлажнение болотных почв усугубляется высокой водо удерживающей способностью торфа, которая может превышать Т а б л и ц а 3. Изменение химического состава при торфообразовании (В. Н. Ефимов, 1961): % на сухую массу;

в числителе для растений, в знаменателе для торфа Сырая Al2О SiO2 СаО Тип торфа SO MgO Fe 2 O зола 0, 3,8 1,95 0,21 0,38 0, 0, Верховой 0, 0,63 0,13 0, 1,5 0,07 0, 0, 4,7 2,12 0,29 0,49 0,29 0, Переходный 4,9 1,72 0,82 0,92 0,54 0,16 0, 5,8 1, 1,77 0,30 0,40 0, 0, Низинный на известковом туфе 30,9 2,65 1,83 0,72 3,61 0,51 0, 6,2 2,01 0,27 0,02 0,48 0,30 0, Низинный приморский 22,6 7,25 0,64 1,11 7,16 1,03 1, 1000%. В результате торф всегда перенасыщен водой, что ведет к дефициту кислорода, заторможенности биохимических процес­ сов и биологического круговорота веществ в целом.

Торфяной горизонт в болотных почвах подстилается на той или иной глубине глеевым горизонтом. В зависимости от мощ­ ности торфяного слоя (в см) выделяются виды болотных почв:

торфянисто-глеевая...............30 торфяная среднемощная.. 1 0 0 - 2 0 торфяно-глеевая...................30-50 торфяная мощная................ 2 0 торфяная маломощная.......50- Среди болотных почв выделяются три типа: торфяные вер­ ховые, торфяные низинные и болотные минеральные почвы.

Торфяные верховые почвы характеризуются низкозольным сильнокислым торфом преимущественно слабой степени раз ложенности. Такой торф не используется на удобрение, он не только бесполезен, но может оказаться вредным, содержа много восстановленных токсичных соединений. Однако после исполь­ зования в качестве подстилки скоту или после существенной минерализации и компостирования может идти на удобрение.

Большое количество такого торфа добывается на топливо.

Т а б л и ц а 4. Химическая характеристика различных торфов, % (по Н. И. Пьявченко, 1985) Степень Степень на­ к2О разложе­ Р2О Группа торфа N СаО сыщенности ния основаниями Низинный торф Моховая 1,5-3, 10-25 1,6-2, Травяная 2,0-3,5 0,05-0,4 0,03-0, 25-40 1,8-2,5 Древесная 2,5-5, 35-60 2,0-3, Переходный торф Моховая 1,2-2,0 0,5-1, 10- Травяная 1,5-2,5 0,7-1,2 0,04-0,3 0,03-0, 20-40 Древесная 1,6-2,8 0,9-1, 35- Верховой торф Моховая 0,1-0, 5-20 0,8-1, 0,1-0,6 0,03-0,2 0,02-0, Травяная 20-30 1,2-2,0 0,1-0, Древесная 35-60 1,4-2, Торфяные низинные почвы более пригодны для использования в луговодстве и земледелии при условии осуществления необхо­ димых мелиоративных мероприятий, прежде всего осушения. Их торф характеризуется высокой зольностью, большим запасом элементов минерального питания, которые освобождаются в дос­ тупной форме при минерализации.

Болотные минеральные почвы представлены тремя подтипами:

перегнойно-глеевые почвы с содержанием органического веще­ ства 15—30%;

дерново-глеевые почвы с содержанием органического вещества до 15%;

иловато-глеевые почвы, оглеенные с поверхности.

В международной номенклатуре эти почвы получили название глейсолей, а в СССР иногда называются глееземами. Это почвы низинных или переходных болот, в которых аккумуляция орга­ нического вещества не дошла до стадии торфообразования.

Торф торфяных болот — это ценный природный ресурс, используемый в промышленности и земледелии. Общие запасы торфа в мире оцениваются в 275 млрд. т, из которых около млрд. т, или 57%, сосредоточено в СССР (С. А. Оленин, 1972).

Около 64% всех торфяных запасов СССР находится в Западной Сибири. Ежегодно в СССР добывается около 200 млн. т ( 9 6 % ми­ ровой добычи) преимущественно на топливо и частично для нужд химической промышленности. Торф с низкой степенью разложенности и низкой зольностью используется для произ­ водства кормовых дрожжей, спирта, на подстилку скоту (как хороший газо- и водопоглотитель).

Интенсивно в СССР ведется осушение болот в целях освое­ ния болотных почв для луговодства и земледелия. При этом, естественно, в первую очередь осваиваются низинные и переход­ ные болота, имеющие лучшие химические показатели (табл. 4).

Они требуют меньше удобрений и более просты с точки зрения осушения и регулирования водного режима, чем верховые болота.

В условиях хорошо проведенной мелиорации и культурного ис­ пользования мелиорированные болотные почвы дают высокие урожаи сельскохозяйственных культур и сеяных трав.

4.7. Заболоченные (полуболотные) почвы Еще более широко, чем болотные, в природе распространены в различной степени заболоченные почвы, в которых заболачивание может быть как поверхностным, так и грунтовым. Обычно это проявляется в развитии оглеения в той или иной части почвен­ ного профиля.

Это явление отмечено во всех природных зонах, от гумидных до супераридных и от полярных до тропических областей зем­ ного шара. В почвах гумидных зон дополнительное увлажнение и соответствующее развитие оглеения в профиле ведет к снижению почвенного плодородия, в субаридных же и аридных зонах до­ полнительное грунтовое увлажнение в нижней части почвы при отсутствии засоления способствует повышению ее плодородия и росту продуктивности растительности. Эта разница нашла и свое терминологическое выражение: для почв гумидных зон применяется понятие глееватости или заболоченности (полу­ болотные почвы), а для почв субаридных и аридных зон исполь­ зуется понятие «луговости», хотя по существу это одно и то же явление слабого гидроморфизма, накладывающегося на какой-то основной тип почвообразования.

Особняком стоят собственно луговые (внепойменные) почвы, распространенные под травянистой луговой растительностью в различных природных зонах при относительно близких (1,5—2 м) пресных грунтовых водах. Гидроморфизм в них проявляется в ог леении нижней части профиля, дополнительном увлажнении всего профиля при капиллярном подпитывании корнеобитаемого слоя, повышенной гумусированности и обеспеченности элементами ми­ нерального питания растений.

Водный режим луговых почв характеризуется как переходный полупромывной — десуктивно-выпотной, причем важно присутст­ вие именно пресных грунтовых вод.

В зависимости от зонального положения, луговые почвы довольно сильно различаются между собой по уровню потенци­ ального плодородия, степени гумусированности, насыщенности ос­ нованиями, засоленности или солонцеватости. Наиболее плодо­ родны они в зонах черноземных и каштановых почв.

Что касается полуболотных почв других типов, то они весьма многочисленны. Среди лесных почв гумидных и субгумидных районов выделяются типы подзолисто-глеевых (дерново-подзо листо-глеевых) и серых лесных глеевых почв, буроземов глеевых, красноземов глеевых, желтоземов глеевых и т. п. Среди степных и полупустынных почв аридных и субаридных районов выделяются лугово-черноземные, лугово-каштановые, лугово-коричневые, луго­ во-серо-коричневые, лугово-сероземные, лугово-бурые, лугово-се ро-бурые почвы. Во всех этих случаях имеет место слабый гид­ роморфизм в нижней части профиля, проявляющийся в развитии разной степени оглеенности почвенной массы. Обычно выделяется в нижней части профиля глееватый горизонт, реже — глеевый.

Особенно широко развита заболоченность подзолистых (дер­ ново-подзолистых) и лессивированных почв таежных лесов боре ального пояса. Здесь обнаруживается вся гамма переходов между типичной подзолистой и типичной болотной почвой, причем час­ то в пределах одного небольшого склона. Степень заболоченности этих почв определяется по характеру оглеения — степени его выраженности и положению в профиле. Ф. Р. Зайдельман пред­ ложил степень заболоченности суглинистых подзолистых почв определять по коэффициенту заболоченности К, под которым им понимается отношение содержания Fe к содержанию Мп в почвенных ортшейнах, полученное на основе обобщения обшир­ ного экспериментального материалаа:

дерново-подзолистая н е о г л е е н н а я............................... 3, дерново-подзолистая глубокооглеенная..................... 3 - 7, дерново-подзолистая слабоглееватая.......................... 7 - 1 0, дерново-подзолистая глееватая................................ 1 0 - 3 0, дерново-подзолистая г л е е в а я..................................... 3 торфянисто-подзолисто-глеевая...................................ортштейнов нет, интенсив­ ное оглеение по всему профилю Разделение болотно-подзолистых почв на подтипы в современ­ ной систематике принято на основании характеристик верхнего органогенного горизонта и проявления оглеения в профиле. При этом выделяются почвы: торфянисто-подзолистые поверхностно-ог леенные, торфянисто-подзолистые грунтово-оглеенные;

перегнойно подзолистые поверхностно-оглеенные;

перегнойно-подзолистые грунтово-оглеенные;

дерново-подзолистые поверхностно-оглеенные;

дерново-подзолистые грунтово-оглеенные.

Разделение этих почв на виды производится по степени ог­ леения на поверхностно-глееватые и глеевые, профильно-гле еватые и глеевые и глубоко-глееватые и глеевые.

Подобные переходные формы могут быть выделены и в зоне черноземов, где может быть прослежена гамма переходов от чернозема через лугово-черноземную, черноземно-луговую, луго­ вую и лугово-болотную к болотной почве. То же имеет место и в других природных зонах.

Глава пятая КРИОГЕННЫЕ ПОЧВЫ 5.1. Криогенез почв Криогенные почвы — это обширная сборная группа различных типов почв, формирующихся в условиях криогенеза, общим диа­ гностическим признаком которых служит наличие на той или иной глубине от поверхности в подстилающих их грунтах многолетне мерзлых слоев — «вечной мерзлоты». При этом многолетнемерзлые породы смыкаются (сливаются) в почвенном профиле со слоем сезонного промерзания-протаивания. К этой группе не относятся почвы сезонного промерзания, в том числе и длительного сезон­ ного промерзания, если они не имеют подстилания многолетнемерз лыми грунтами. Важно подчеркнуть, что все криогенные почвы являются сезонно промерзающими с поверхности вплоть до много летнемерзлого слоя и оттаивают в летний период до той или иной глубины, которой и определяется мощность слоя современного почвообразования (в слое многолетней мерзлоты почвообразование не идет). Этот ежегодно оттаивающий слой криогенных почв носит название деятельного слоя или слоя сезонного промерзания-про­ таивания.

Криогенез — это генезис (образование, развитие и эволюция) почв в условиях влияния многолетней мерзлоты.

В противоположность терминам «криогенные почвы» и «крио­ генез» понятия «криогенные (мерзлотные) процессы» и «криоген­ ные (мерзлотные) явления» используются более широко и охваты­ вают весь комплекс процессов и явлений, связанных с длительным, в том числе сезонным, промораживанием почв и грунтов. Криоген­ ные (мерзлотные) процессы имеют место, скажем, в длительно сезонно промерзающих глее-подзолистых почвах северной тайги или в сезонно промерзающих серых лесных почвах лесостепи европейской части СССР, но это не делает такие почвы «криоген­ ными» и не относится к понятию «криогенеза».

В принципе криогенные почвы — это почвы высоких широт и высокогорий или, более обобщенно, почвы перигляциальных и постгляциальных областей. Однако в Азии их южная граница опускается довольно далеко в средние широты (местами до 48° с. ш.). Территория, на которой распространены многолетне­ мерзлые грунты и, соответственно, криогенные почвы, составляет почти 2 5 % всей внеледниковой суши Земли и около половины площади СССР (рис. 10). Наиболее типичны они и широко рас­ пространены в арктическом и субарктическом поясах, а также в восточно-сибирской и западно-канадской частях бореального пояса;

в горах они характерны для субнивальной и нивальной зон.

В Антарктике их распространение крайне ограниченное в связи с ничтожной площадью внеледниковой суши в этом регионе. В на­ иболее общем виде можно сказать, что южная граница криогенных Рис. 10. Схематическая карта распространения многолетнемерзлых пород (Т. А. Гаврилова, 1981):

1 — сплошное;

2 — прерывистое;

3 — граница сплошного распространения многолетнемерзлых пород;

4 — граница прерывистого распространение мнголетнемерзлых пород Рис. 11. Схема образования глинистых пятен (справа разрез по линии АВ):

1 — многолетнемерзлая толща;

2 — замерзающая часть грунта, образующая оболочку закрытой системы;

3 — талый, влажный, тиксотропный грунт;

4 — выдавливаемая через разрыв на поверхность часть грунта, образующая глинистое пятно (Б. Н. Достовалов, В. А. Кудрявцев, 1967) почв проходит по нулевой изотерме средней температуры воздуха за год.

Влияние мерзлоты на почвообразование чрезвычайно много­ стороннее. Оно проявляется в криогенных почвах, в частности в систематическом механическом нарушении, деформации почвен­ ного покрова и образовании специфических форм мерзлотного нано- (микро-) рельефа, поли тональности почв.

Наиболее существенные причины образования полигональных структур следующие: 1) сжатие грунтов при промерзании и от­ таивании;

2) сортировка материала, выталкивание к поверхности крупных частиц;

3) развитие жил и линз подземного льда (С. П. Качурин, 1960).

При образовании криогенных форм микрорельефа (рис. 11) отмечается следующая последовательность процессов (Б. Н. До­ стовалов, В. А. Кудрявцев, 1967): 1) растрескивание (морозобой ное или вследствие усыхания) тонкодисперсных грунтов, слагаю­ щих слой сезонного протаивания;

2) промерзание сезонно-талого слоя и, как следствие этого, образование закрытых систем, ок­ руженных замерзшей частью грунта;

3) развитие в закрытых сис­ темах напряжений, деформаций, а иногда и разрывов. Эти про­ цессы приводят к появлению многообразных полигональных форм микрорельефа: «пятнистые тундры», «пятна-медальоны», «камен­ ные венки», «котлы кипения» и др.

Кроме пятнистых форм микрорельефа большое распростране­ ние в Субарктике имеют бугорковатые и бугристые образования, происхождение которых связано с процессами пучения.

Пучением грунтов называется неравномерное увеличение их объема при промерзании, происходящее как за счет увеличения объема имевшейся в грунте воды на 9% при ее кристаллизации, так и вследствие замерзающих новых объемов воды, мигрирующих извне в рассматриваемый объем фунта и к фронту промерзания.

В песчаных грунтах влага накапливается в незначительных ко­ личествах, поэтому пучению они практически не подвергаются.

И, наоборот, в суглинистых и особенно глинистых почвогрунтах миграция воды к фронту промерзания и ее последующее рас ширение происходят достаточно интенсивно. Поэтому процессы пучения наиболее широко распространены на тяжелых грунтах в наиболее гумидных условиях.

Процессы образования бугорков и бугров пучения и соответ­ ствующего поверхностного пятнообразования осложняются в мерзлотных районах явлениями солифлюкции — текучестью фунта по склону. Переувлажнение почвенной толщи в период весенне летнего протаивания приводит к тому, что деятельный слой почв приобретает консистенцию плывуна и сползает по поверхности го­ ризонта многолетней мерзлоты под воздействием силы тяжести.

Процессы солифлюкции тесно связаны с явлением тиксотропии.

Основную роль в образовании тиксотропной структуры криоген­ ных почв играют гели коллоидной кремнекислоты, ее комплексные соединения с гидратами железа и алюминия и подвижными гу­ мусовыми веществами (Ю. А. Ливеровский, 1965).

Кроме криогенных деформаций почвенного профиля за счет растрескивания и пучения, перемешивания и смещения почвенных масс в мерзлотных почвах интенсивно идут также процессы сезон­ ной миграции влаги и растворенных в ней продуктов выветривания и почвообразования к более холодному фронту. Под влиянием градиента температур в зимний период наблюдаются восходя­ щая миграция растворов и увеличение содержания водораствори­ мых веществ в более холодных поверхностных горизонтах почвы, в летний период происходит их отток вниз по направлению к мерзлой части почвенного профиля.

Влияние подстилающего многолетнемерзлого слоя проявляется также и в том, что он служит водоупором, замыкающим снизу почвенный профиль, затрудняет внутрипочвенный сток, обуслов­ ливает переувлажнение и оглеение почвы, способствует накопле­ нию в надмерзлотном горизонте гумуса и других продуктов почво­ образования.

С точки зрения роли мерзлоты в увлажнении почвы важно разделять два ее типа: «льдистую» и «сухую» мерзлоту. В первом случае порода или почва (главным образом суглинистого и гли­ нистого гранулометрического состава) содержат в больших коли­ чествах лед (до 5 0 — 7 0 % от объема). Именно такая мерзлота слу­ жит фактором переувлажнения почвы. В песчаных и щебнистых от­ ложениях из-за низких запасов влаги могут наблюдаться отрица­ тельные температуры без накопления существенных количеств льда (лишь ограниченное количество кристаллов по трещинам и порам). Эта «сухая» мерзлота обеспечивает хороший дре­ наж почв и не может создавать условий для их переувлаж­ нения.

Низкие или отрицательные температуры профиля криогенных почвогрунтов определяют преобладание физического выветривания над химическим, низкую скорость разложения органических ос­ татков. Продукты выветривания коренных пород в мерзлотных районах характеризуются обломочностью и обогащенностью сла боразложившимся органическим веществом.

Общими свойствами криогенных почв являются: 1) мерзлот­ ный тип температурного и водного режимов;

2) низкие скорость и емкость биологического круговорота веществ;

3) оторфованность и грубогумусность органогенных горизонтов;

4) слабая дифферен­ циация минеральной части профиля на генетические горизонты;

5) наличие в профиле признаков криогенной деформации и крио турбаций (полигональность, бугорковатость и пятнистость поверх­ ности, морозобойная трещиноватость, криогенная дифференциация скелетного материала и т. д.);

6) криогенная оструктуренность;

7) криогенная коагуляция продуктов выветривания и почвообразо­ вания.

5.2. Арктические почвы Арктические почвы — это хорошо дренированные почвы высо­ кой Арктики и Антарктики, формирующиеся в условиях полярного холодного сухого климата (осадков 50—200 мм, температура июля Рис. 12. Горизонтальная и вертикальная структура мохово-лишайниковой группи­ ровки с куртинно-подушечным распределением растительности. Горизонтальная проекция 1 X 1 м (Н. В. Матвеева, 1979):

1 — голый грунт;

2 — Orеthothecium chryssum;

3 Bryum tortifolium;

4 Stereocaulon rivulorum;

5 — Thamnolia subuliformis;

6 — Phippsia algida;

7 — Cerastium regelii;

8 — Saxifraga oppositifolia;

9 — Saxifraga cernua;

10 — трещины, заполненные щебнем не выше 5° С, среднегодовые температуры отрицательные — от -14 до -18°С) под водорослево-лишайниковой пленкой и по­ душками мхов и цветковых растений (высшие растения на водо­ разделах занимают менее 2 5 % поверхности или их нет совсем) и характеризующиеся слаборазвитым маломощным почвенным профилем типа А-С.

В систематику почв СССР тип арктических почв был введен Е. Н. Ивановой в 1956 г. Основанием для выделения особого типа почв в высокой Арктике послужили работы отечественных и зарубежных исследователей на островах Северного Ледовитого океана.

Арктические почвы являются характерным типом почв для арктической ландшафтно-географической зоны (ряд исследова­ телей Севера, например Б. Н. Городков, Ю. И. Чернов, В. Д. Алек­ сандрова, объединяют ее с полярно-пустынной). В Советском Со­ юзе арктические почвы развиты на Северной Земле, Новой Зем­ ле, Земле Франца-Иосифа, на островах Де-Лонга, на Новосибир­ ских островах, на северной оконечности Таймыра (мыс Челюскин).

В Северной Америке арктические почвы типичны для части ос­ тровов Канадского Арктического архипелага. Арктические почвы занимают также значительную часть Баффиновой Земли и север­ ную часть Гренландии. М. А. Глазовская (1958) обобщила иссле­ дования, проведенные советскими и зарубежными экспедициями в Антарктиде, и выделила арктические почвы в ее оазисах (не более 0,06% территории).

Арктические почвы в современной американской классифика­ ции относятся к порядкам энтисолей и инсептисолей (пергели вые криопсамменты на песчаных отложениях и пергеливые кри ортенты и криохрепты на отложениях другого гранулометрического состава). В классификации почв Канады арктические почвы входят в группы криогенных регосолей и криосолей.

В Антарктике растительный покров представлен лишь на­ кипными лишайниками и литофильными мхами;

в трещинах скал и на мелкоземистом субстрате большую роль в накоплении орга­ нического вещества примитивных арктических почв играют зеле­ ные и синезеленые водоросли. В высокоширотной Арктике, в связи с более теплым летом и менее суровой зимой, появляются цвет­ ковые растения. Однако, как и в Антарктике, большая роль при­ надлежит мхам, лишайникам, различным видам водорослей.

Растительный покров приурочен к морозобойным трещинам, тре­ щинам усыхания и к микродепрессиям другого генезиса. Выше 100 м над уровнем моря растительность практически отсутствует.

Основные типы распределения растительной дернины — куртинно Рис. 13. Горизонтальная и вертикальная структура полигональной лишайниково моховой пустыни. Размер площадки 1 X 2 м (Н.В.Матвеева, 1979):

1 — голый грунт со щебнем;

2 — Aulacomnium turgidum;

3 — Brium tortifolium;

4 — Orthothecium chryseum;

5 — Psoroma hypnorum;

6 — Thamnolia subuliformis;

7, 13 — Phippsia algida;

8 — Saxifraga cernua;

9, 14 — Cerastium regelii;

10 — Stellaria edwardsii;

11, 15 — Draba sp.;

12 — трещины, заполненные щебнем Рис. 14. Профиль арктической типичной гу мусной почвы (И. С. Михайлов, 1970) Рис. 15. Состав и свойства арктической почвы (И. С. Михайлов, 1963) Емкость Fе2O пагло рН Fе2O по Профиль Гумус, щеиия, вало Н2О Тамму, % мг - экв вое, % пачвы % на 100г 5 10 15 0,4 0,6 0, 246 подушечный и полигонально-сетчатый (рис 12 и 13). Голый грунт занимает от 70 до 9 5 %.

Почвы оттаивают всего на 30—40 см и на период около полу­ тора месяцев. Весной и в начале лета профиль арктических почв сильно переувлажнен из-за застаивания влаги, образующейся при таянии почвенного льда над мерзлым горизонтом;

летом почва с поверхности пересыхает и растрескивается за счет кругло­ суточной инсоляции и сильных ветров.

Для профиля арктических почв характерна слабая дифферен­ циация как по морфологии, так и по составу. Профиль состоит из горизонтов А и С (или R), иногда с переходным горизонтом АС или AR (рис. 14). Окраска верхней части профиля, как пра­ вило, коричневато-бурая и в нижней части бурая или серая. В верхней части профиля структура зернистая, в нижней — глы­ бистая. Верхняя корочка (3—4 см) очень пористая, особенно на пятнах голого грунта, лишенных растительности. На защеб ненных отложениях на поверхности всегда имеется слой щебня за счет вымораживания крупных обломков. Оттаивающий слой почвы разбит вертикальными трещинами.

Дифференциация арктических почв по валовому химическому составу очень слабая (рис. 15). Можно отметить лишь некоторое накопление полуторных оксидов в верхней части профиля и до­ вольно высокий фон содержания железа, что связано с криоген­ ным подтягиванием железа, мобилизующегося в условиях сезон­ ной смены аэробных и анаэробных условий. Криогенное подтяги­ вание железа («ожелезнение») в почвах арктических пустынь выражено лучше, чем в каких-либо других мерзлотных почвах.

Органического вещества в почвах на участках с растительной дерниной содержится от 1 до 4%. Отношение углерода гумино вых кислот к углероду фульвокислот порядка 0,4—0,5, часто даже меньше.

Обобщенные материалы И. С. Михайлова (1970) свидетельству­ ют о том, что арктические почвы имеют, как правило, слабокис­ лую реакцию (рН 6,4—6,8), с глубиной кислотность еще более уменьшается, иногда реакция может быть даже слабощелочной.

Емкость поглощения колеблется около 12—15 мг-экв на 100 г почвы при почти полной насыщенности основаниями ( 9 6 — 9 9 % ).

Иногда наблюдается слабый вынос кальция, магния и натрия, но он восполняется импульсацией морских солей. Свободных карбонатов типичные арктические почвы, как правило, не содер­ жат, за исключением тех случаев, когда почвы развиваются на карбонатных породах.

Арктические почвы могут быть разделены на два подтипа:

1) арктические пустынные и 2) арктические типичные гумусные.

Современный уровень изученности этих почв позволяет в пределах первого подтипа выделить два рода: а) насыщенные и б) карбо­ натные и засоленные.

Арктические пустынные карбонатные и засоленные почвы ха­ рактерны для супераридной (осадков меньше 100 мм) и ультрахо­ лодной части Арктики и оазисов Антарктиды. Американский ученый Дж. Тедроу называет эти почвы полярно-пустынными. Они встре­ чаются на севере Гренландии (Земля Пири), в наиболее северной части Канадского Арктического архипелага. Эти арктические почвы' имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и солевую корочку на поверхности. Арктические пустынные насыщенные почвы отли­ чаются от описанных отсутствием новообразований легкораство­ римых солей и карбонатов в верхней части профиля.


Арктические типичные гумусные почвы характеризуются слабо­ кислой или нейтральной реакцией, имеют несколько большие запасы гумуса, чем почвы первого подтипа, формируются под задернованными участками полигонов, солевых аккумуляций они не имеют. Этот подтип арктических почв преобладает в Советской Арктике.

Наиболее характерными чертами арктических почв следует считать следующие: 1) комплексность почвенного покрова, связан­ ная с характером микрорельефа, полигональность;

2) укорочен ность профиля в связи с низкой интенсивностью почвообразова­ тельных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием;

3) непол­ нота и недифференцированность почвенного профиля из-за малой интенсивности передвижения веществ;

4) значительная скелет ность вследствие преобладания физического выветривания;

5) от­ сутствие оглеения, связанное с небольшим количеством осад­ ков.

Территории Арктики и Антарктики лежат вне пределов сель­ скохозяйственной деятельности человека. В Арктике эти районы могут быть использованы лишь как охотничьи угодья и резерваты для сохранения и поддержания численности редких видов живот­ ных (белый медведь, овцебык, белый канадский гусь и др.).

5.3. Тундровые глее вые почвы Тундровые глеевые почвы — это почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых, преимущественно суглинистых отложениях в условиях очень короткого и холодного вегетационного периода (севернее июльской изотермы + 1 0 °, среднегодовые температуры отрицательные:

- 4 — -14°С при преобладании осадков над испа­ рением) под кустарниково(кустарничково)-лишайниково-мохо вой растительностью, характеризующиеся оглеенным профилем ти­ па О(T)-(A)-(Bg)-G. Важную роль в генезисе тундровых глеевых почв играют такие криогенные процессы, как пятнообра зование, пучение, трещинообразование.

Крупнейшие русские и советские почвоведы, ботаники, геогра­ фы неоднократно уделяли внимание изучению почв северных окраин нашей родины. В. В. Докучаев (1899) в числе главных почвенных зон выделил особую «бореально-тундровую» зону, счи­ тая, что должен существовать особый «полярный» тип почвообра­ зования. Н. М. Сибирцев (1901) также выделил тундровые почвы в один из классов зональных почв.

Тип тундровых глеевых почв был введен в систематику почв СССР Е.Н.Ивановой (1956).

Тундровые глеевые почвы типичны для тундровой ландшафтно географической зоны. Они тянутся полосой различной ширины по всей северной окраине Евразии и Северной Америки. В южном полушарии из-за отсутствия суши в соответствующих широтах тунд­ ровые глеевые почвы не распространены. В Евразии эти почвы составляют 2,7% от площади континента. В Северной Америке их доля в почвенном покрове даже выше — до 4,6%. Общая площадь их на земном шаре около 2600 тыс. км.

В тундре выделяются три подзоны: подзона южных кустарни­ ковых- (мохово-кустарниковых) тундр, подзона типичных моховых (пушицево-моховых) тундр и подзона арктических тундр. В от­ личие от южных и типичных тундр для арктических тундр харак­ терна несомкнутость растительного покрова;

доминирующий тип распределения растительности, как и в арктической зоне, полиго­ нально-сетчатый.

Значительный запас мертвых растительных остатков в тундрах обусловлен замедленной минерализацией опада, бедностью бакте­ риальной флоры, неблагоприятными почвенными температурами.

В мертвом органическом веществе аккумулируется значительное количество энергии тундровых биогеоценозов. Биологический кру­ говорот в тундрах можно характеризовать как заторможенный, за­ стойный, с малой емкостью за счет низкой продуктивности и невы­ сокой зольности тундровых растений.

Тундровые глеевые почвы, описанные в различных биоклима­ тических провинциях тундровой зоны, в зависимости от условий почвообразования могут иметь довольно существенные различия в строении профиля. В наиболее общем виде профиль тундровой глеевой почвы на суглинистых отложениях состоит из горизонта подстилки (О или ОА), гумусового или перегнойного горизонта (А или ОА/А), оглеенного переходного горизонта Bg и глеево го горизонта G. В различных подтипах тундровых глеевых почв строение профиля может существенно меняться: тундровые глеевые гумусные почвы имеют хорошо выраженный гумусо-аккумуля тивный горизонт мощностью в несколько сантиметров, тундро­ вые глеевые перегнойные почвы характеризуются буровато-корич­ невым мажущимся органогенным горизонтом с большим коли­ чеством полуразложившегося растительного материала, тундровые глеевые типичные почвы имеют только слой подстилки (тундрово­ го войлока) из мхов и кустарничков, в тундровых глеевых торфя­ нистых почвах органогенный горизонт может достигать мощности 10—20 см.

Тундровые глеевые почвы могут различаться и по характеру оглеения в профиле. В европейских тундрах оглеение чаще всего начинается с поверхности (поверхностно-глеевые почвы), в запад­ но-сибирских тундрах оно приурочено к горизонтам смены породы по гранулометрическому составу (контактно-глеевые почвы), в восточно-сибирских тундрах оглеение часто носит надмерзлотный характер (надмерзлотно-глеевые почвы). Если глеевый горизонт развит достаточно хорошо, то почва классифицируется как глее вая, в случае наличия лишь пятен оглеения в профиле — как глее ватая. Глееватые почвы типичны для северной подзоны тундр — арктических тундр.

Микроморфологические исследования тундровых глеевых почв показывают, что для органогенных горизонтов характерна силь­ ная опесчаненность и почти незаметное в шлифах содержание илистой фракции;

связующим цементом между минеральными зернами служит органическое вещество, состоящее из раститель­ ных остатков разной степени гумификации. Поверхность мине­ ральных зерен от илистых частиц и пленок отмыта. В связи с тем, что иллювиирование ила в подстилающие горизонты не наблюда­ ется, можно предположить, что вынос илистых частиц осуществля­ ется боковым стоком по рыхлым органогенным горизонтам (гори­ зонтальное надмерзлотное элювиирование).

Криогенные процессы в тундровых глеевых почвах влияют на микроструктуру глинистого вещества минеральных горизонтов, для которого характерно ярко выраженное чешуйчатое строение.

Образование ориентированных глин чешуйчатой формы вероятнее всего связано с длительным замерзанием почвенной толщи, при котором вся она пронизывается кристаллами льда и глинистые частицы ориентируются вдоль этих кристаллов. При медленном оттаивании они сохраняют свою ориентацию.

В шлифах глеевых горизонтов доминирует серая окраска. По редким порам имеются зоны окисления ржаво-бурого цвета. Гори­ зонты плохо агрегированы, содержат мало грубых растительных остатков, нет отмытости стенок пор и минеральных зерен от глини­ стого вещества. Характерно накопление большого количества аморфных соединений железа, пропитывающих окисленные уча­ стки глеевых горизонтов. В них же встречаются округлые стяже­ ния гидроксидов железа до 1 мм в диаметре.

Для типа тундровых глеевых почв характерна слабая дифферен цированность профиля по распределению ила и минеральных компонентов. Факторов, которые ограничивают дифференциацию профиля, несколько. Важнейшими из них являются: мерзлотный массо- и влагообмен в профиле (перемешивание и постоянное обновление), наличие труднопроницаемых глеевых тиксотропных горизонтов, затрудненность бокового оттока элементов из-за не­ равномерного оттаивания мерзлоты на различных элементах нано и микрорельефа.

Однако в тундровых глеевых почвах идет ряд процессов, кото­ рые хотя и в слабой степени, но способствуют их дифференциации.

Это процессы оглеения, нисходящая миграция, криогенное подтя­ гивание веществ из минеральных горизонтов в органогенные и наоборот и, наконец, боковой сток, интенсивно идущий по органо­ генным горизонтам в период максимального оттаивания профиля.

Различия по валовому составу генетических горизонтов тун­ дровых глеевых почв, как правило, невелики. В арктических тун­ драх профиль почти не дифференцирован по содержанию ила и полуторных оксидов. В подзонах типичной и южной тундр при благоприятных условиях наблюдается слабая дифференциация профиля (рис. 16).

Большинство исследователей тундровых глеевых почв отмеча­ ют преобладание крупнопылеватых и мелкопесчаных фракций в их гранулометрическом составе. Это является следствием того, что при криолитогенезе (преобразование различных горных пород под влиянием мерзлотных процессов) тонкозернистые продукты обра­ зуются главным образом за счет физического выветривания, хими­ ческое выветривание имеет подчиненное значение. Может иметь место и агрегация глинистых частиц, приводящая к образованию частиц размерности пыли.

В связи с слабовыраженными процессами неосинтеза глин в криогенных почвах минералогический состав тундровых глеевых почв в значительной мере унаследуется от почвообразующих по­ род. Как правило, среди тонкодисперсных минералов илистой фракции преобладают гидрослюды (при почвообразовании на мо­ ренных и покровных суглинках и некоторых других почвообразую­ щих породах). Но на полуострове Таймыр и северо-западе Аляски, например, где почвообразование идет на морских темноцветных суглинках, в илистой фракции тундровых глеевых почв преоб­ ладают смешанослойные минералы и монтмориллонит.

Гумус тундровых глеевых почв характеризуется преобладанием бесцветных подвижных гумусовых веществ типа фульвокислот.

Рис. 16. Состав и свойства тундровой глеевой типичной почвы (Таймыр) Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот колеблется в пределах 0,1—0,6. В составе гумуса преобладают фракции, связанные с полуторными оксидами;

большую долю составляют неспецифические вещества ( 3 0 — 4 0 % ).

Подвижность гумуса приводит к пропитанности профиля тун­ дровых глеевых почв бесцветным органическим веществом. При наличии многолетнемерзлого водоупорного горизонта гумусовые соединения механически задерживаются над мерзлотой и накапли­ ваются в надмерзлотном горизонте профиля.


Реакция тундровых глеевых почв в различных подзонах ко­ леблется от кислой до слабокислой, почти нейтральной. Наиболее кислыми являются тундровые глеевые почвы южных тундр и лесотундры. Весьма существенно на реакции почв сказывается характер почвообразующих пород. Так, почвы на морских сугли­ нистых отложениях (полуостров Таймыр, например) имеют слабо­ кислую, почти нейтральную реакцию. В непосредственной близо­ сти от морских побережий на реакцию почв влияет принос солей с моря. Например, рН органогенного горизонта арктических тундр Югорского полуострова выше, чем в минеральных, за счет приносимых солей. Обычно же в тундровых почвах органогенные горизонты значительно кислее минеральных.

Емкость поглощения тундровых глеевых почв небольшая, но степень ненасыщенности основаниями высокая, за исключением органогенных горизонтов. В связи с постоянным оглеением про­ филя и отсутствием выноса в тундровых глеевых почвах наблю­ дается высокое содержание подвижного Fe (II) (до 100 мг — FeO на 100 г почвы в вытяжке 0,1 н. H 2 SO 4 ) и низкие ОВП от до 500 мВ.

Для тундровых глеевых почв характерна высокая плотность, низкая порозность (особенно в глеевых горизонтах), слабая аэра­ ция. Низкая фильтрационная способность глеевых горизонтов обусловливает интенсивный боковой сток по органогенным гори­ зонтам.

В программе Почвенной карты СССР, подготовленной Почвен­ ным институтом им. В. В. Докучаева, тундровые глеевые почвы на­ званы глееземами тундровыми мерзлотными. В классификации почв Канады и в системе ФАО/ЮНЕСКО эти почвы относятся к криогенным глейсолям. В современной классификации почв США тундровые глеевые почвы могут быть отнесены к различным боль­ шим почвенным группам порядков инсептисолей, моллисолей, энтисолей.

Основными чертами тундрового глеевого почвообразования, определяемыми всем комплексом биоклиматических условий, яв­ ляются следующие: небольшая скорость разрушения и изменения почвообразующих пород;

замедленное удаление продуктов вывет­ ривания и почвообразования из почвенной толщи;

слабая диф­ ференциация профиля по распределению ила и минеральных компонентов;

оглеенность профиля;

относительная замедленность разложения и синтеза органических веществ и, как следствие это­ го, образование грубогумусных горизонтов с значительным коли­ чеством легкорастворимых гумусовых соединений фульватной природы;

существенная роль криогенных процессов в формирова­ нии морфологии и химических свойств почв.

В образовании тундровых глеевых почв большую роль играют криогенные процессы, объединяемые под общим названием «крио турбации» (морозобойное растрескивание, пучение, тиксотропное течение, криогенное оструктурирование и др.). Криотурбационные процессы в тундровых глеевых почвах определяют четко выражен­ ную микрокомплексность почвенного покрова (рис. 17). Посто Рис. 17. Почвенный комплекс трещинно-нанополигональной дриадово-моховой пятнистой тундры:

I — пятно, лишенное растительности;

II — тундровая гумусная глееватая почва пониже­ ния;

1 — мхи;

2 — кустарнички;

3 — гор. ОА;

4 — гор. АВ;

5 — гор. Bgl;

6 — гор. Bg2;

7 — мерзлая толщина;

8 — линзы льда Рис. 18. Схема сезонного массо- и влаго обмена в трещинно-нанополигональном почвенном комплексе тундровой гумусной глееватой почвы и пятна (А) (Б):

I — почва мерзлая (поздняя осень, зима);

II — весеннее оттаивание;

III — максимальное оттаивание (конец лета);

1 — кустарничково мохпвой растительный покров;

2 — уровень от­ таивания мерзлоты;

3 — направление движения влаги и водорастворимых соединений;

4 — поверхностный сток или горизонтальное над мерзлотное элювиирование янная динамика микрорельефа, растительности и характера поч­ вообразования определяет цикличность всех процессов: почва каж­ дого элемента микрорельефа представляет собой относительно кратковременную стадию в общем криогенном цикле данного ландшафта. Большое значение имеют процессы водной миграции в почвах (рис. 18).

В районах распространения тундровых глеевых почв традици­ онными формами хозяйства являются оленеводство, рыболовство, охотничий промысел. В последние десятилетия появились также очаги звероводства. Биологические ресурсы тундры и лесотундры достаточно велики: здесь добывается много пушнины и рыбы, выпасается около 3 млн. домашних оленей и обитает несколько сот тысяч диких северных оленей. Поэтому основная часть терри­ тории используется как пастбища для оленя (Е. Е. Сыроечковский, 1974).

Интенсивное хозяйственное освоение Севера требует разви­ тия пригородного хозяйства: молочного животноводства, свино­ водства, птицеводства, огородничества. Основой развития живот­ новодства в суровых условиях Крайнего Севера является кор­ мовая база. Кроме необходимого набора привозных концентратов она должна включать долголетние культурные и улучшенные естественные пастбища, лугопастбищные севообороты, зеленый конвейер. Главным источником получения грубых, сочных и паст­ бищных кормов на Севере являются пойменные угодья (различ­ ные типы аллювиальных почв), однако и тундровые глеевые почвы, особенно приуроченные к южным склонам и относительно легким почвообразующим породам, могут стать резервом сельскохозяйст­ венных угодий, необходимых для получения кормов. Урожайность сена на таких лугах может достигать 3—10 ц/га. Систематическая подкормка лугов минеральными и органическими удобрениями обеспечивает получение не менее 20—25 ц/га сена.

В тех районах Севера, где ощущается недостаток естествен­ ных луговых угодий, большую роль может сыграть возделывание многолетних трав. Травы на Крайнем Севере способны при бла гоприятных условиях агротехники давать урожаи сена от 20 до 60 ц/га. Кроме трав наиболее распространенной в настоящее время кормовой культурой является овес (70—150 ц зеленой массы/га). Перспективными культурами могут быть также яч­ мень, озимая рожь, некоторые кормовые корнеплоды и клубне­ плоды.

5.4. Мерзлотно-таежные почвы Мерзлотно-таежные почвы — это почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых породах преимущественно суглинистого грану­ лометрического состава в условиях холодного климата (среднего­ довые температуры отрицательные (-2... -4°С);

в экстракон­ тинентальных условиях до - 16°С) под светлохвойной тайгой и характеризующиеся профилем типа О-ОА (A, OB, Bf)-Bg-C(Cg).

В мерзлотно-таежных почвах идет поверхностное накопление кислого грубого гумуса, обладающего большой подвижностью, и аморфных гидроксидов железа;

в них имеют место криогенные процессы миграции железа, часто оглеение, тиксотропия.

Мерзлотно-таежные почвы наиболее характерны для равнин­ ных и горных районов Средней и Восточной Сибири и севера Дальнего Востока. Начало изучению этих территорий было поло­ жено работами Переселенческого управления (1906—1914) под руководством К. Д. Глинки. Еще в те годы принимавший участие в этих работах Л. И. Прасолов говорил о наличии особых мест­ ных черт в выделенных типах почв, хотя в целом они характери­ зовались как аналогичные почвам европейской части СССР — подзолистые и болотные.

Мерзлотно-таежные почвы типичны для северной и частично средней тайги в Забайкалье, Якутии, на Колыме и Чукотке. Они встречаются также в долинах южной части Аляски. Большие мас­ сивы мерзлотно-таежных почв приурочены к территории Канад­ ского кристаллического щита: между Большим Медвежьим и Невольничьим озерами и Гудзоновым заливом, на полуострове Лабрадор. В континентальных районах Азии южная граница рас­ пространения мерзлотно-таежных почв проходит примерно по 50-й параллели, на Аляске и в центральной части Североамери­ канского материка по 60°, на полуострове Лабрадор опускается до 54° с. ш.

В Евразии равнинные мерзлотно-таежные почвы занимают 2230 тыс. км 2, т. е. примерно 4% территории;

в Северной Америке 592 тыс. км, или 2,4% площади. Общая площадь горных масси­ вов мерзлотно-таежных почв примерно 2400 тыс. км. (4,4% от территории Евразии и 0,1% —Северной Америки). На террито­ рии СССР мерзлотно-таежные почвы занимают около 200 млн. га, т. е. больше, чем почвы тундр и арктических пустынь. Мерзлотно таежные почвы в Евразии приурочены к области сплошного и Специфической особенностью климата мерзлотно-таежной области бореального пояса является то, что температуры почв самого теплого месяца года всегда ниже, чем температура возду­ ха. Это относится и к сумме активных температур. Отмеченное явление сближает мерзлотно-таежные почвы с криогенными поч­ вами полярного пояса. Количество осадков в различных провинци­ ях мерзлотно-таежных почв существенно варьирует от 200—300 до 500—600 мм, радиационный баланс — 20—125,4 к Д ж / ( с м 2 • год).

Мерзлотно-таежные почвы формируются преимущественно под лиственничной тайгой (лиственница сибирская и даурская) с напочвенным покровом из кустарничков (багульник, брусника, голубика и др.). Для северо-таежных редкостойных лиственнич­ ников характерны низкорослые кустарники: различные виды ивы и березы, ольховник, рододендрон, кедровый стланик.

В связи с тем, что мерзлотно-таежные почвы занимают огром­ ные и часто труднодоступные территории, в пределах которых происходят существенные изменения условий увлажения, характе­ ра почвообразующих пород и некоторых других природных фак­ торов, этот тип почв в действительности представляет собой группу типов, четкое разделение которых затруднено из-за недостаточно­ го количества данных исследований. Мерзлотно-таежные почвы разными исследователями назывались мерзлотоземами и мерзлот но-таежными светлоземами, криоземами, глееземами таежными мерзлотными, северотаежными мерзлотными, глеевыми таежными мерзлотными почвами. В Якутии выделяются также мерзлотно таежные палевые почвы.

В настоящее время представляется возможным выделить три типа мерзлотно-таежных почв: мерзлотно-таежные глеевые почвы;

мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (гомогенные криоземы И. А. Соколов, 1980);

мерзлотные палевые почвы (Е. Н. Иванова, 1970;

И. А. Соколов, Г. М. Быстряков, 1980).

В классификации почв Канады мерзлотно-таежные почвы соот­ ветствуют порядку брюнисолей (подгруппы Cryic Eutric Brunisols, Cryic Distric Brunisols). В современной классификации США мер­ злотно-таежные почвы в зависимости от характера органогенного горизонта и степени дифференциации профиля могут быть отне­ сены к таким порядкам, как инсептисоли, энтисоли и сподосоли.

Мерзлотно-таежные почвы при близком залегании мерзлоты (50—60 см) и достаточно большом количестве осадков имеют чаще всего оглеенный профиль.

Для Северной Якутии Е. Н. Иванова (1956) отмечает такое строение мерзлотно-таежных глеевых почв: подстилка мощностью 5—7 см, под которой сразу идет переувлажненный оглеенный горизонт Bg;

ортштейнов в профиле почти нет. При малой мощ­ ности почвы нанорельеф трещинно-нанополигональный, при достаточно мощной толще суглинка — пучинно-бугорковатый.

Для Северной Колымы и Чукотки Е. М. Наумовым (1969) даны такие основные морфологические признаки оглеенных мер­ злотно-таежных почв: оторфованность органогенного горизонта, наличие оглеения и следов мерзлотного перемешивания профиля, слабая дифференциация профиля по цвету и гранулометрическому составу, наличие фрагментов погребенных органических материа­ лов в профиле вследствие криотурбаций, тиксотропность почвы (в основном в нижней части). При пучинно-бугорковатом нано рельефе органогенный горизонт состоит из подстилки и темно коричневого перегнойно-торфянистого горизонта AT, ниже распо­ лагается буровато-коричневый творожисто-слоеватый горизонт Bh.

Сверху вниз темные тона в окраске нарастают. Возрастают также плывунность и тиксотропность. В трещине горизонт AT имеет мощность от 18 до 50 см и переходит в бурый оглеенный и боль­ шей частью мерзлый горизонт Bg.

Минералогический состав и микроморфология мерзлотно таежных почв изучены весьма слабо. Исследования Е. М. Наумова и Б. П. Градусова (1964) показали, что в связи с малой скоростью выветривания в условиях сурового континентального климата в мерзлотно-таежных почвах отмечается низкое содержание высо­ кодисперсных минералов. Их состав наследуется от почвообразую щей породы. Для глеевых горизонтов мерзлотно-таежных почв характерна плотная упаковка частиц.

Мерзлотно-таежные почвы характеризуются кислой или сильно­ кислой реакцией, ненасыщенностью основаниями. В нижней части профиля кислотность, как правило, становится несколько меньше.

Дифференциация профиля по валовому составу не выражена, но отчетливо прослеживается аккумуляция подвижных оксидов железа как по всему профилю, так и особенно в верхней его части.

Содержание подвижного железа может достигать 2 0 — 2 5 % от валового (рис. 19).

Рис. 19. Состав и свойства мерзлотно-таежной глеевой почвы (Е. М. Наумов, 1971) Н. А. Ногина (1956, 1957) объясняет накопление подвижного железа в профиле мерзлотно-таежных почв следующим путем:

образующееся в процессе внутрипочвенного выветривания свобод­ ное железо с осенне-зимними восходящими токами влаги (в сторо­ ну более низких температур) поднимается вверх и при выморажи­ вании зимой закрепляется в профиле. Более низкие температуры в верхней части профиля объясняются резкой континентальностью климата (низкие температуры воздуха и небольшая мощность снежного покрова). Летом нисходящий ток воды, обогащен­ ной растворимым органическим веществом и имеющей кислую реакцию, выносит продукты почвообразования и выветривания вниз. Часть их осенью возвращается наверх с восходящими то­ ками. При равнозначности нисходящей и восходящей миграции образуются мерзлотно-таежные ожелезненные почвы, при преоб­ ладании нисходящих токов начинается оподзоливание. И. А. Со­ колов и Т А. Соколова (1962) высказываются за иной путь ожелезнения профиля: образование свободных оксидов железа при выветривании на месте с их последующей коагуляцией. В целом факт ожелезнения мерзлотно-таежных почв можно считать доказанным, но его интерпретация — дело будущих исследований.

Гумус мерзлотно-таежных почв резко фульватный (С г к :С ф К = = 0, 3 - 0, 6 ) ;

гуминовые кислоты в большинстве своем связаны с полуторными оксидами. Отношение C:N = 3 2 - 2 4. Гумус имеет потечный характер, но его максимум наблюдается в верхней части почвенной толщи.с постепенным падением вниз по профилю. В над мерзлогном горизонте наблюдается второй максимум содержания органического вещества. Для органогенных горизонтов мерзлотно таежных почв характерна карманистость, языковатость, связан­ ная с горизонтальным надмерзлотным элювиированием органи­ ческих веществ и заполнением ими морозобойных трещин.

Для мерзлотно-таежных почв характерно равномерное распре­ деление илистой фракции по профилю и однородное соотношение фракций по всем горизонтам. На щебнистых породах в горных районах по всему профилю преобладают крупные фракции 0,25— 0,01 мм. Почвы среднего и тяжелого гранулометрического состава бесструктурны и практически водонепроницаемы. При распашке водно-физические свойства мерзлотно-таежных почв еще более ухудшаются. Нижние горизонты имеют листоватое сложение.

Генезис мерзлотно-таежных глеевых почв обусловливается следующими основными элементарными почвенными процессами:

подстилкообразование и поверхностное накопление грубого гумуса;

гумусовая мобилизация подвижного железа и последующая его миграция за счет криогенных процессов (миграция веществ к фронту промерзания или коагуляция на месте);

при наличии льдистой мерзлоты в плохих условиях дренажа развивается про­ цесс оглеения, и наоборот, при относительно хорошем дренаже может начаться процесс миграции и выноса алюможелезо-гумусо вых соединений и формирование осветленного горизонта (опод­ золивание). Кроме того, для мерзлотно-таежных почв, как и для всех криогенных почв, характерны такие криотурбационные про­ цессы, как морозобойное растрескивание, пучение, тиксотропное течение, криогенное оструктуривание.

При наличии мерзлотного нанорельефа мерзлотно-таежные глеевые почвы обычно бывают приурочены к бугоркам-повышени­ ям, в понижениях же и трещинах между бугорками распростра­ нены болотные почвы. Сочетания почв и их мозаика в различных провинциях распространения мерзлотно-таежных почв различны.

Кроме болотных почв сочетания с мерзлотно-таежными почвами могут образовывать подбуры и подзолы (на участках с более лег­ кими и дренированными почвообразующими породами).

Мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (гомогенные криозе мы) — развиваются под редкостойной угнетенной лиственничной тайгой на самых разнообразных почвообразующих породах. В отли­ чие от оглеенных таежных почв обязательным условием их фор­ мирования должно быть отсутствие застойного увлажнения. Этому могут способствовать активный боковой внутрипочвенный сток, обогащающий почвенные растворы кислородом, и наличие сети криогенных трещин или каменных многоугольников, создающих дополнительный дренаж.

Гомогенные криоземы имеют следующие признаки (И. А. Соко­ лов, 1980): 1) торфянистый характер органогенного горизонта;

2) очень малая мощность профиля и высокое залегание льдистой мерзлоты;

3) обилие в минеральном горизонте неразложившихся и полуразложившихся растительных остатков за счет криотурба ций;

4) гомогенность, бесструктурность, плывунность;

5) отсут­ ствие признаков оглеения;

6) строения профиля O-OA-OB-C(D).

В отличие от глеевых почв, для которых характерно сегрега­ ционное ожелезнение, для гомогенных криоземов типично равно­ мерное распределение железа в профиле. При этом наблюдается достаточно высокое содержание несиликатных соединений железа.

Палевые мерзлотные почвы в отличие от мерзлотно-таежных (глеевых и неглеевых) почв формируются в условиях ультракон­ тинентального холодного полуаридного климата преимущественно на средних и основных породах, хотя встречаются и на кислых.

Ареал их распространения занимает полосу предтундровых редко­ лесий подзоны северной и средней тайги. Наиболее типичный растительный покров — лишайниково-кустарничковые лиственнич­ ники и заросли кедрового стланика.

Специфические особенности строения профиля палевых почв следующие (И. А. Соколов, Г. М. Быстряков, 1980): 1) наличие гумусо-аккумулятивного горизонта А;

2) метаморфический харак­ тер горизонта В;

3) отсутствие признаков Al-Fe -гумусового про­ цесса;

4) фульватное гумусообразование без потечности гумуса;

5) высокое относительное содержание окристаллизованных сое­ динений свободного железа при низком содержании аморфных соединений;

6) полная насыщенность основаниями (палевые ней­ тральные почвы) или умеренная насыщенность (кислые палевые почвы);

7) строение профиля ОА-А-Вт-С-(Сса).

Основные элементарные почвенные процессы, формирующие профиль палевых почв, следующие: обломочная ферсиаллитизация (оглинивание и ожелезнение), биогенная аккумуляция, гумусона копление на месте, криогенное растрескивание, дегидратация и кристаллизация свободных соединений железа.

В Советском Союзе эти почвы типичны для Центральной Яку­ тии, Анабарского плато, верховьев рек Индигирки и Колымы.

Районы распространения мерзлотно-таежных, в том числе па­ левых почв (как и тундровых глеевых почв) в основном являют­ ся базой оленеводства, охотничье-промыслового хозяйства, зверо­ водства. Напочвенный покров мерзлотно-таежных почв сложен часто мхами и лишайниками (наряду с кустарниками и кустар­ ничками), поэтому они используются как оленьи пастбища. Кро­ ме того, на них располагаются большие массивы лиственничных лесов — существенных поставщиков деловой древесины.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.